[发明专利]具有轴向分级燃料喷射的燃烧系统

说明书

轴向分级燃烧系统包括初级燃料喷嘴、限定在初级燃料喷嘴下游的初级燃烧区、设置在初级燃烧区下游的锥形管道以及设置在锥形管道下游的集成出口件。锥形管道和集成出口件至少部分地形成管道区段的热气路径。多个燃料喷射器相对于管道区段的轴向中心线径向向内取向并且设置在初级燃烧区下游。多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器提供将二次燃料‑空气混合物喷射到热气路径中。多个燃料喷射器沿着锥形管道和集成出口件中的至少一者分布。

技术领域

本发明整体涉及气体涡轮的燃烧系统。更具体地讲，本发明涉及包括轴向分级燃料喷射的燃烧系统。

背景技术

典型的涡轮机包括压缩进气的压缩机、其中压缩的进气与燃料一起燃烧的燃烧器、其中燃烧的产物可用于发电目的的涡轮以及过渡件。过渡件流体地插置在燃烧器和涡轮之间。

在一些情况下，典型的涡轮机被配置为支持轴向分级或延迟贫喷射。在这些情况下，将二次燃料-空气混合物喷射到燃烧器或过渡件的下游区段中，以便在燃烧器或过渡件的下游区段内引起二次燃烧。这种二次燃烧往往会减少污染物的排放，诸如氮氧化物。

发明内容

在以下描述中阐述了各个方面和优点，或者各个方面和优点可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来了解。

本发明的一个实施方案为轴向分级燃烧系统。轴向分级燃烧系统包括初级燃料喷嘴、限定在初级燃料喷嘴下游的初级燃烧区、设置在初级燃烧区下游的锥形管道以及设置在锥形管道下游的集成出口件。锥形管道和集成出口件至少部分地形成管道区段的热气路径。多个燃料喷射器相对于管道区段的轴向中心线径向向内取向，并且设置在初级燃烧区的下游。多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器提供将二次燃料-空气混合物喷射到热气路径中。多个燃料喷射器沿着锥形管道和集成出口件中的至少一者分布。

本公开的另一个实施方案是燃烧区段。燃烧区段包括围绕共同的轴向中心线环形布置的多个管道区段。每个管道区段包括限定在初级燃料喷嘴下游的初级燃烧区、从初级燃烧区下游延伸的锥形管道以及设置在锥形管道下游的集成出口件。锥形管道和集成出口件至少部分地形成管道区段的热气路径。多个燃料喷射器相对于管道区段的轴向中心线径向向内取向，并且设置在初级燃烧区下游。多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器提供将二次燃料-空气混合物喷射到热气路径中。多个燃料喷射器沿着锥形管道和集成出口件中的至少一者分布。

在阅读说明书之后，本领域的普通技术人员将更好地理解此类实施方案以及其他实施方案的特征和方面。

附图说明

本说明书的其余部分(包括参考附图)更具体地阐述了各种实施方案的完整且可行的公开内容，包括对于本领域技术人员而言的最佳模式，其中：

图1为可结合本发明的各种实施方案的示例性气体涡轮的功能框图；

图2为可结合本公开的各种实施方案的燃烧区段的管道布置的上游或从后向前的示意图；

图3为示出根据本公开的各种实施方案的图2中所示的管道布置的示例性管道区段的透视图；

图4为根据本公开的各种实施方案的图3中所示的管道区段的一部分的横截面侧视图；

图5为根据本公开的各种实施方案的示出图2中所示的管道布置的示例性管道区段的透视图；并且

图6为根据本公开的各种实施方案的图5中所示的管道区段的一部分的横截面侧视图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相似或类似的名称已用于指代本公开的相似或类似的部分。